L’imperatore Carlo V trasferì la sua corte all’Alhambra nei mesi estivi del 1526. Da quel momento in poi volle fare di Granada una delle sue residenze principali.
Per questo motivo progettò di costruire un nuovo palazzo, collegato all’Alcázar, continuando l’opera iniziata dai suoi nonni, Ferdinando e Isabella, i Re Cattolici.
L’architetto e pittore Pedro Machuca di Toledo, allievo di Michelangelo, fu incaricato di iniziare i lavori nel 1527. L’imperatore Carlo V voleva dotare l’Alhambra di tutti i comfort dell’epoca. Tuttavia, non vide mai realizzato questo desiderio. Il palazzo, ancora incompiuto, subì diverse battute d’arresto per mancanza di fondi o per problemi con i lavori. I soffitti caddero a causa dell’incuria. Nel 1923 l’architetto Leopoldo Torres Balbás ne iniziò il restauro.
Il palazzo è di forma quadrata, largo 63 metri e alto 17 metri. Al centro si trova un cortile circolare unico nel suo genere, una delle più belle creazioni del Rinascimento. Solo le facciate sud e ovest sono interamente decorate. Le facciate settentrionale e orientale sono decorate solo in parte perché sono collegate al Palacios Nazaríes. La facciata occidentale è in stile dorico e decorata con rilievi di vittorie militari, mentre quella meridionale è in stile ionico e i suoi rilievi raffigurano scene mitologiche.
Attualmente il Palacio de Carlos V ospita il Museo de la Alhambra (dedicato alla cultura ispano-moresca) e il Museo de Bellas Artes (Museo delle Belle Arti).
